Le principe de fonctionnement et les méthodes d’installation des générateurs d’ozone.

Un générateur d'ozone est un appareil utilisé pour produire de l'ozone (O3). L'ozone se décompose facilement et ne peut pas être stocké. Il doit donc être produit et utilisé sur-site (un stockage à court-terme est possible dans des circonstances particulières). Par conséquent, des générateurs d’ozone sont nécessaires partout où l’ozone est utilisé. Les générateurs d'ozone sont largement utilisés dans le traitement de l'eau potable, le traitement des eaux usées, l'oxydation industrielle, la transformation et la conservation des aliments, la synthèse pharmaceutique et la stérilisation spatiale. L'ozone gazeux produit par le générateur d'ozone peut être utilisé directement ou mélangé à des liquides via un dispositif de mélange pour participer à des réactions.

I. Principes des générateurs d'ozone

1. Principe de fonctionnement du générateur d'ozone à décharge corona : l'oxygène sec ou le gaz contenant de l'oxygène-contient une zone de décharge corona composée d'électrodes internes et externes. Une énergie électrique haute-fréquence et haute-tension de plusieurs milliers de volts est appliquée à la zone de décharge, ionisant le gaz brut circulant dans la zone de décharge pour générer de l'ozone.

2. Principe du générateur d'ozone électrolytique : L'ozone est généré par l'oxydation électrochimique de l'eau. Dans l'eau contenant des anions fluorescents hydratés, l'eau peut être oxydée en ozone à peu près à température ambiante avec une puissance de courant élevée.

II. Schéma du circuit du générateur d'ozone

Les principaux paramètres à contrôler dans le processus de génération d'ozone sont la concentration et le débit. Le débit peut être ajusté en ajustant la vanne de régulation correspondante, tandis que la concentration d'ozone est liée à de nombreux facteurs, tels que la source de gaz, l'alimentation électrique, la structure du générateur et la méthode de refroidissement. Dans cette conception, la fréquence de travail du générateur d'ozone est principalement ajustée pour contrôler la concentration d'ozone.

Tout en maintenant le débit de gaz constant, l'ajustement de la fréquence de sortie de l'alimentation de l'onduleur du générateur d'ozone modifie la fréquence de fonctionnement, modifiant ainsi la puissance de décharge à haute tension-et permettant d'ajuster la concentration d'ozone.

Le générateur d'ozone décrit dans cet article utilise la méthode de décharge corona à barrière diélectrique pour générer de l'ozone. Il se compose principalement de quatre parties : un système de prétraitement de l'air, un système de refroidissement, une alimentation électrique, une chambre de décharge et un système de destruction des gaz résiduaires à l'ozone. Le diagramme schématique du générateur d'ozone discuté dans cet article est présenté sur la figure, où un compresseur d'air comprime l'air dans un dispositif de purification et de déshumidification des gaz. L'air sec et propre qui en résulte est introduit dans le tube de génération d'ozone, et une alimentation haute tension-alimente le tube de génération d'ozone, provoquant une décharge entre les électrodes, formant ainsi une certaine concentration d'ozone dans l'air circulant à travers le tube de génération d'ozone. Étant donné que la décharge corona provoque une augmentation de la température des électrodes et de la surface diélectrique, accélérant ainsi la décomposition de l'ozone, le tube générateur d'ozone doit être refroidi pour contrôler la température de fonctionnement dans une certaine plage.

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Les premiers générateurs d'ozone utilisaient une méthode d'augmentation directe-à la fréquence industrielle. L’avantage de cette méthode réside dans sa structure simple. Cependant, étant donné que le fonctionnement à fréquence industrielle nécessite des pics de tension élevés pour obtenir l'induction de puissance souhaitée, les performances d'isolation des enroulements doivent être élevées et le processus d'enroulement est plus difficile. De plus, le fonctionnement à fréquence industrielle entraîne une grande taille de transformateur, une ondulation et une stabilité insatisfaisantes et une faible efficacité de génération d'ozone. Actuellement, le développement rapide de l'électronique de puissance et de la technologie d'alimentation à découpage a fait des alimentations haute tension-haute fréquence-une tendance, atteignant 50-100 kHz, voire jusqu'à 13,56 MHz. Les générateurs d'ozone industriels modernes utilisent essentiellement des alimentations à onduleur moyenne-à-haute fréquence, employant des technologies PWM et de commutation douce, avec des fréquences de fonctionnement généralement comprises entre 400 et 2 000 Hz, améliorant considérablement les performances de l'appareil et réduisant sa taille.